فوم‌ ها

---

انواع فوم­‌های ساختمانی

به طور کلی می‌توان فوم‌ها را مواد کف‌زایی تعریف کرد که با ایجاد حباب و خواص ویژه خود کاربردهای متفاوتی نیز دارند. در ادامه به مهم‌ترین انواع فوم‌های ساختمانی پرداخته‌ایم.

مایع فوم بتن- Concrete Foaming Agent

این نوع فوم‌ها حاوی ترکیبات و سورفکتانت‌های شیمیایی است و قابلیت تولید حباب‌های بسیار ریز و فشرده به اندازه‌های 300 تا 800 میکرومتر دارد. مایع فوم بتن از طریف کف، موجب ایجاد حباب در بتن می‌شود. از ترکیب آب، سیمان و کف با نسبت‌های مشخص، مایع غلیظ و متخلخلی به نام فوم بتن حاصل می‌گردد.

از جمله کاربردهای مایع فوم بتن می‌توان به موارد ذیل اشاره نمود:

• ساخت بلوک‌های CLC سبک
• تولید پنل‌های دیواری
• تولید فوم بتن برای کفسازی ساختمان، شیب‌بندی بام و ...

استفاده از مایع فوم بتن مناسب و مرغوب، نقش بسزایی در تولید فوم بتن با کیفیت دارد، زیرا کف تولید شده باید مقاومت مکانیکی و دوام شیمیایی مناسبی داشته باشد. از این رو استفاده از مایع فوم بتن مناسب باید مورد توجه قرار گیرد. به طور کلی مایع فوم بتن از لحاظ ساختار به دو دسته فوم پروتئینه و فوم‌های شیمیایی تقسیم می‌شود که در ادامه به معرفی آنها خواهیم پرداخت.

1. فوم پروتئینه

این نوع مایع فوم بتن، قهوه‌ای رنگ است و در فرآیندی سخت و پیچیده از پاکسازی و هیدرولیز امعاء و احشای حیوانات به دست می‌آید. در واقع این نوع مایع فوم بتن، نوعی سورفکتانت‌ طبیعی است که پایه پروتئینی دارد. این مواد به دلیل پایداری طبیعی بالایشان، در تولید بلوک‌های CLC کاربرد دارند، اما از آن‌جا که خاصیت کف‌زایی پایینی دارند، برای تولید فوم بتن مورد استفاده قرار نمی‌گیرند.

مزیت مهم این نوع مایع فوم بتن، پایداری بالای حباب‌ هوای تولید شده است. این مزیت سبب می‌شود تا زمانی که گیرش سیمان ادامه دارد، حباب‌ هوا سالم بماند. علاوه بر این، این نوع مایع فوم‌ها به دلیل ارزان بودن مواد اولیه‌شان اقتصادی‌تر هستند.

بوی نامطبوع و آلودگی میکروبی را می‌توان از بزرگ‌ترین عیوب این نوع مایع فوم بتن دانست. همچنین بنابر دلایل ذکر شده، فرآیند هیدرولیز بایستی در مکان‌های بزرگ و به دور از مناطق مسکونی انجام شود.

2. فوم شیمیایی

این نوع مایع فوم بتن، سورفکتانت‌های مصنوعی پایه شیمیایی هستند. در مقایسه با فوم‌های پروتئینه، این مواد دارای قدرت کف‌زایی بیشتری است، اما پایداری حباب هوای این نوع مایع فوم‌ها کمتر است. همچنین به دلیل قدرت و حجم بالای کف این نوع مایع فوم بتن، از نظر اقتصادی به صرفه هستند.

فوم‌های شیمیایی، دارای ترکیبات متنوعی هستند و با فرمولاسیون مختلف در بازار عرضه می‌شوند که هر یک نقاط ضعف و قوت خود را دارند و مصرف‌کنندگان باید با در نظر گرفتن نیازهای خود، مایع فوم بتن مناسب کار خود را انتخاب کنند.

فوم حفاری- Drilling foam

فوم حفاری (فوم اصلاح کننده خاک) حین حفاری با دستگاه‌های حفاری تونل (TBM) مورد استفاده قرار می‌گیرد. فوم حفاری نوعی ماده اصلاح شده با پلیمر است که پس از مخلوط شدن با خاک محل حفاری، نفوذپذیری را کاهش می‌دهد و با ایجاد حالت خمیری سبب تولید فشار یکنواخت و کنترل شده به دستگاه می‌شود. کاربرد دیگر فوم حفاری، کاهش اصطکاک داخلی خاک و سایش خاک در سر مته حفاری (cutter Head) است.

فوم‌های پر کننده- Gap Filling Foams

تقریباً در تمام ساخت و سازها و کارهای تأسیساتی، شکاف‌ها، اتصالات و منافذی ایجاد می‌شود که بیشتر آن‌ها پس از اتمام کار و در زمان بهره نباید قابل مشاهده باشند. چنین شکاف‌هایی معمولاً بین قاب پنجره‌ها یا درها و دیوارهای اطراف یا در نواحی اطراف لوله‌کشی به وجود می‌آیند. نکته مهم برای بستن و پر کردن دائمی این شکاف‌ها، استفاده از مواد با کیفیت و آب‌بند است که اتصال را به خوبی عایق نگه می‌دارد، بخصوص در برابر انتقال صوتی یا حرارتی. فوم‌های پر کننده محصولاتی ایده‌آل برای این مقاصد هستند، زیرا استفاده از آن‌ها آسان است و می‌توانند حتی غیرعادی‌ترین شکاف‌ها، اتصالات و منافذ را ببندند.

از کاربردهای این نوع فوم می‌توان به عایق کاری صوتی و حرارتی اطراف قاب پنجره، فیکس کردن قاب درها و پنجره‌ها، پر کردن و آب‌بندی شکاف‌های اطراف لوله و داکت‌ها و آب‌بندی انواع شکاف‌ها و اتصالات اشاره نمود.

چسب فوم- Foam Adhesives

چسب فوم جایگزینی مدرن برای چسب‌های مبتنی بر سیمان برای سیستم‌های عایق حرارتی است. از مزایای این چسب‌ها می‌توان به نصب سریع، تمیز و همچنین قابلیت اتصال بسیاری از اجزای ساختمانی اشاره نمود. در صورت استفاده از چسب فوم‌ها برای چسباندن پانل‌های عایق، ممکن است دیگر نیازی به بست‌های مکانیکی اضافی نباشد. به همین دلیل، در حال حاضر کاربرد اصلی آن‌ها چسباندن کف‌پوش‌ها و سقف پوش‌هاست.  کاربردهای این نوع چسب‌ها به دو دسته تقسیم می‌شود:

• چسباندن قسمت‌های داخلی و خارجی صفحات عایق که از پلاستر و صفحات گچی، فیبر سیمانی و فیبر چوبی ساخته شده‌اند.
• اتصال دیوارهای غیر باربر ساخته شده از آجر، بلوک‌های بتنی، سنگ طبیعی.

فوم‌های کم ایزوسیانات و بدون ایزوسیانات- Low Isocyanate and Isocyanate-Free Foams

فوم‌های کم ایزوسیانات و بدون ایزوسیانات نوع جدیدی از فوم‌های منبسط شونده هستند که برای استفاده ایمن‌تر از مواد شیمیایی توسط مصرف‌کنندگان و همچنین کاربران حرفه‌ای ساخته شده‌اند. چنین محصولاتی به مقدار کم حاوی ایزوسیانات یا عاری از ایزوسیانات هستند.

پارلمان اروپا مقرراتی تحت عنوان REACH، برای محدود کردن استفاده از ایزوسیانات‌ها از آگوست 2023 به تصویب رسانده است. با این حال، در برخی از کشورهای اتحادیه اروپا با مقررات سختگیرانه، این محصولات از سال‌ها قبل به طور گسترده مورد استفاده قرار می‌گیرند.

فوم‌های کم ایزوسیانات دارای خواص مشابه فوم‌های پلی اورتان سنتی هستند و برای کاربردهای مشابه استفاده می‌شوند. عدم وجود ایزوسیانات در عملکرد فوم‌های بدون ایزوسیانات تأثیر بسزایی دارد، از این رو کاربرد اصلی این فوم‌ها، به پر کردن شکاف‌ها به منظور آب‌بندی اطراف لوله‌ها یا پرکردن اطراف پنجره‌ها و درها محدود می‌شود.  از جمله کاربردهای فوم‌های کم ایزوسیانات و بدون ایزوسیانات می‌توان به موارد ذیل اشاره نمود:

• عایق صوتی و حرارت
• فیکس کردن قاب پنجره و درها
• آب‌بندی بسیاری از شکاف‌ها، حفره‌ها و درزها

فوم‌های سخت-  Rigid Foams

فوم‌های سخت به صورت دو جزئی عرضه می‌گردند؛ از این رو فوم‌های دو جزئی نیز نامیده می‌شوند. بیشتر فوم‌های ساختمانی پلی‌اورتان به‌ صورت پیش آمیخته عرضه می‌شوند و پس از استفاده از طریق واکنش با رطوبت هوا پخت می‌شوند.  فوم‌های دو جزئی دارای یک جزء سخت‌کننده جداگانه با رطوبت لازم هستند که بلافاصله قبل از استفاده یا حین استفاده در مواد مخلوط می‌شود. مزیت بزرگ این نوع ترکیب، سخت شدن بسیار سریع و کنترل شده و همچنین مقاومت فشاری بالاست. از جمله کاربردهای فوم‌های سخت می‌توان به موارد ذیل اشاره نمود:

• عایق صوتی و حرارتی
• تثبیت قاب درب و پنجره‌ها بدون اتصالات مکانیکی اضافی
• کاهش زمان انجام کار (در مواردی که کار در کمترین زمان ممکن بایستی انجام شود)

نوعی از این فوم‌ها که برای پر کردن و پوشش دیوارها استفاده می‌شود، به نام فوم پلی یورتان شناخته می‌شوند. استفاده از این فوم‌ها موجب کاهش اتلاف انرژی و در نتیجه کاهش مقدار انرژی مورد نیاز برای گرمایش و سرمایش ساختمان‌های مسکونی، تجاری و ... می‌شود.

فوم‌های مقاوم در برابر آتش- Fire Resistant Foams

فوم‌های مقاوم در برابر آتش در مواردی استفاده می‌شود که یک اتصال و درز خطی با مقاومت مشخص در برابر آتش نیاز به آب‌بندی دارد. در این‌جا معمولاً گواهی عملکرد خاص مورد نیاز است و فوم‌های مورد استفاده برای درزگیری باید در برابر آتش مقاوم باشند.

فوم آتش‌نشانی- Firefighting foam

هنگامی که آتش‌سوزی رخ می‌دهد، نخستین اقدام برای خاموش کردن، استفاده از آب است. این راهکار از زمان‌های دور راه‌حل اصلی اطفای حریق بوده است. اما آیا آب برای خاموش کردن همه آتش‌سوزی­ها مناسب است؟ پاسخ این سوال قطعاً خیر است. به عنوان مثال، برای آتش‌سوزی‌هایی که ماده سوختی آن‌ها روغنی است، آب نه تنها به خاموش کردن آن‌ها کمک می‌کند، بلکه می‌تواند خطراتی نیز ایجاد کند. این امر در مورد آتش‌سوزی‌های الکتریکی نیز صدق می‌کند، زیرا آب می‌تواند باعث برق گرفتگی شود. در چنین مواردی از محصولی به نام فوم آتش‌نشانی استفاده می‌شود. این فوم در دو نوع طبیعی و ساختگی یافت می‌شوند.

ضد کف- Anti Foaming Agent

ضد کف ماده‌ای شیمیایی است که برای جلوگیری از تشکیل کف و کنترل کف در مایعات کاربرد دارد. وجود کف در مواد شیمیایی و سیستم مشکلاتی ایجاد می‌کند که باعث کاهش کیفیت محصول نهایی می‌شود. کف‌زدا همچنین سبب کاهش مصرف انرژی و جلوگیری از هدر رفتن آن می‌شود.

آنتی فوم‌ها در صنعت نفت و گاز، تصفیه پساب بیمارستانی، تفاله‌گیری، بازیافت، پارچه و چرم، مواد غذایی و نوشیدنی‌ها، فرآوری‌های شیمیایی، شوینده‌ها و ... کاربرد دارند. در تولید انواع روان کننده‌ بتن، برای کنترل هوازایی روان کننده از ضدکف استفاده می‌شود، زیرا همان‌طور که می‌دانیم هوازایی بیش از حد روان کننده‌ها سبب ایجاد حباب هوای ناخواسته در بتن و کاهش مقاومت بتن می‌گردد.